基于物联网火电厂厂用电能效管理系统

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1、基于物联网火电厂厂用电能效管理系统　　摘要：火电厂的厂用电率是衡量发电厂运行质量的主要经济指标之一，降低厂用电率可以降低电能成本，提高相对供电量，具有重要的经济价值和社会意义。提出通过建立基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统，实现厂用电信息采集的自动化、网络化、实时化以及厂用电能效管理的最优化、智能化与信息化。论述了厂用电能效管理系统的目标、体系结构、物理结构以及核心功能，分析了厂用电能效管理系统的直接与间接效益，包括社会效益、管理效益与经济效益。关键词：物联网；火电厂；用电能效管理中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：2095-2163（2013

2、）05-0066-050引言11能源是人类生存和发展所依赖的重要资源，而电力则是现代化社会的最主要能源之一。目前，电力能源形式主要包括火电、水电、核电、风电、太阳能电力等，其中水电、风电、太阳能等清洁能源一直是人类追求的最佳能源形式。但是，目前全球还无法全部由这些清洁电力来保障电力供应，火电在电力能源中仍然占据重要的比例，尤其在我国，火电仍然是主要电力形式。我国是世界第二大能源消费国，但人均能源占有量不足世界平均水平的一半，能源稀缺成为制约中国经济持续高速发展的瓶颈。我国的火力发电厂主要是以煤炭为主，约占煤炭消费的60%。煤炭消耗一方面存在不可持续、不可再

3、生的问题，另一方面对环境污染非常严重，因此提高火电厂效率、实现火电厂的节能降耗，对我国经济的长远发展具有重要的战略意义[1，2]。火电厂的节能降耗与效率提升的重要途径之一就是优化火电厂自身厂用电的管理。发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备以及输煤、碎煤、除灰、除尘和水处理等辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用电负荷，总的耗电量，统称为厂用电；厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分比，称为厂用电率。厂用电率是发电厂运行的主要经济指标之一，一般火电厂的厂用电

4、率为5%～10%。因此，降低厂用电率可以降低电能成本，提高相应对系统的供电量，具有重要的经济价值和社会意义[3，4]。11本文提出通过建立基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统，实现厂用电信息采集的自动化、网络化、实时化，并且实现火电厂厂用电能效管理的最优化、智能化与信息化。该厂用电能效管理系统通过物联网实时监测辅机设备的运行状态，可以及时、准确掌握电能使用状况，支持能效优化与节能改造；综合分析能量利用与损失、设备效率、能源利用率，优化生产流程，降低生产中断风险，保障电厂高效运营；实现非生产用能（电、水、汽、煤、油等）的精细化管理，为科学用能、节能减排等决策

5、提供支持服务；优化厂用电管理综合解决方案，提高电力能效利用率[5，6]。本文首先概括了基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统的目标，然后论述了系统体系结构、物理结构以及核心功能，最后对系统的效益进行了分析。1系统目标火电厂的制粉系统、烟风系统、给水系统和循环水系统等均为高耗电系统，其中，电动给水泵、循环水泵、吸风机、一次风机、送风机、磨煤机、凝结水泵等设备为高耗电设备[6]。通过优化调度制粉系统、烟风系统、给水系统、循环水系统、高耗电设备、非生产用电等厂用电系统和设备的运行，可以有效降低热电厂厂用电率，提高厂用电效能，具有重要的经济价值和社会效益。发电企业非

6、生产用能是指与发电生产过程无直接关系，非生产实际消耗的各类用能。主要包括检修、辅业公司的行政、生产用电、用汽、用水、用煤（油）；用于基建和新投机组的调试以及带负荷运行期间耗用的电量；生活区和关联协作单位用能等，优化分析并降低非生产用电也能降低发电成本[1，2，6]。11本文提出的基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统就是通过建立火电厂厂用电及非生产用电能效管理系统，实现厂用电及非生产用电能效管理的自动化、信息化、网络化和智能化，全方位做好节电细化管理工作，实现能源利用效率的提高，有利于提高发电企业节能、经济、安全运行能力，满足节能降耗的能源政策及新的电力市场

7、模式的需求，达到增强企业的可持续发展能力的目的。基于物联网的火电厂厂用电能效管理系统可以实现以下主要目标：（1）通过物联网实时监测辅机设备的运行状态，全面掌握电能使用状况、电能消耗数量与构成、分布与流向，并通过优化分析与节能改造，降低辅机电机的耗电量；（2）实现能量利用与损失情况、设备效率、能源利用率、综合能耗等信息的综合管理，支持生产流程的优化设计与能效管理，降低生产中断风险，保障电厂高效运营；（3）实现非生产用能（电、水、汽、煤、油等）的精细化管理，提高非生产用能管理水平，为科学用能、节能减排构造服务，并为企业运营提供决策依据；（4）[JP3]实现生产

8、用电与非生产用电信息的全面与综合管理，为厂用电能效管理的优化决策提